基于RK3576开发板的RTC使用说明

1. RTC介绍

       RTC的英文全称是Real-Time Clock，翻译过来是实时时钟芯片。实时时钟芯片通过引脚对外提供时间读写接口，通常使用独立电池供电，以保证在外部系统关电时，芯片电路正常工作，时间正常运行。

       不同的时钟芯片内部机制不一样，但在Linux系统中驱动封装了不同时钟芯片的操作细节，为应用程序提供了统一的时间操作接口。

1.1  Orin-Nano的RTC资源

       EASY EAI Orin-Nano 【默认不带】RTC电路。若想底板支持RTC功能，可通过使用我司的RTC模块进行【扩展】。

       扩展RTC的具体操作：【首先】要把底板【断电】，然后再把模块【正面朝上】地插入到底板的40PIN接口上，如下图所示。

       插稳后，再进行【上电】操作。

       通过ls命令，可查看RTC芯片是否有被系统识别

 

ls /dev/rtc*

 

       确认驱动成功加载后，可通过下方命令访问驱动，读出RTC芯片的所有信息。

 

cat /proc/driver/rtc

 

1.2  RTC时间的读写

       这里涉及2个时钟，RTC芯片时钟以及系统时钟。手动管理RTC时钟操作的本质就是：同步时钟（要么把系统时钟同步到RTC芯片时钟上，要么把RTC芯片时钟同步到系统时钟）。

       系统时钟：系统时钟本质是一个64位的整数，这个整数代表当前与Epoch Time的时间差(以秒为单位)，我们称之为时间戳。这个时钟由CPU主芯片定时器维护，CPU掉电后，时钟信息就会丢失。操作系统时钟的命令为date。

 

date    #查询系统时间
date -s "2023-09-20 11:18:00"    #修改系统时间

 

  注：

* Epoch Time：是指一个特定的时间。1970年1月1日0时0分0秒。假设现在距离1970年1月1日0时0分0秒走了N秒，在Linux系统里，时间数值就是N。

       RTC芯片时钟：RTC芯片内部所维护的时间。在系统掉电后由电池进行供电。因此系统电源掉电后RTC时间仍然能够正常运行，RTC芯片时钟的作用是在Linux不运行时，依然可以保持时间信息。

       芯片时钟同步到系统时钟。

 

sudo hwclock --hctosys

 

       系统时钟同步到芯片时钟（或者是sudo hwclock -w）。

 

sudo hwclock --systohc

 

       如果只想查询RTC芯片时钟，但不同步到系统时钟，可以采用以下命令。

 

sudo hwclock -r

 

1.3  时区和校时服务

       RTC时钟和系统时钟用的都是UTC时间，不同地区所使用的时间，还需要考虑上时区的影响。另外：RTC时钟除了可以被手动操作，校时服务也会影响RTC时钟。EASY-EAI-Orin-Nano采用ntpd作为校时服务，若用户对其机制不熟悉，可查阅文档《系统时间管理介绍》。

2. 快速上手

2.1  例程源码下载

       到【百度网盘】上下载相关的单例程序：

       链接：https://pan.baidu.com/s/1RXHMGpmGSEfFy0rb1VkXSg?pwd=1234

      提取码: 1234

       比如在windows环境中，就把单例程序下载到：此电脑D:BaiduNetdisk (无规定，用户可自主选择)，如下图所示。

       然后把例程【复制粘贴】到nfs挂载目录中。（不清楚目录如何构建的，可以参考《入门指南/开发环境准备/nfs服务搭建与挂载》）

2.2  例程编译&运行

       通过adb shell进入开发板环境(不清楚如何通过adb进行调试，可以参考《入门指南/开发板调试方式介绍/adb调试》)，执行下方命令定位到demo目录，并且执行编译操作。

 

cd /home/orin-nano/Desktop/nfs/12_IIC/
./build.sh

 

       编译成功后，会生成一个test-rtc的可执行程序在Release目录中。

       执行下方命令则可运行测试demo，如下所示。

 

sudo ./Release/test-rtc

 

       执行效果如下所示。

3. C语言使用案例

       RTC的C语言使用案例，代码地址为12_RTC/test-rtc/main.c，供用户编码参考。以下代码展示了对RTC时钟的读写操作流程：

 

int main(int argc, char const *argv[])
{
    const char *strDateTime = "2023-09-21 15:22:37";
    // 将字符串转换为tm结构体类型的时间信息
    struct tm tm = {0};
    strptime(strDateTime, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", &tm);
    // 打开RTC设备
    int rtc_fd = open("/dev/rtc0", O_RDWR);
    if (rtc_fd < 0) {
        perror("open RTC device /dev/rtc0 faild.");
        close(rtc_fd);
        return -1;
    }
    printf("---设置参数前日期时间---n");
    system("date");
    
    /***  1.关闭网络校时服务 ***/
    system("systemctl stop ntp.service");
    
    /***  2.将预设好的时间写入【RTC时钟】 ***/
    struct rtc_time rtc_tm;
    rtc_tm.tm_sec  = tm.tm_sec;
    rtc_tm.tm_min  = tm.tm_min;
    rtc_tm.tm_hour = tm.tm_hour;
    rtc_tm.tm_mday = tm.tm_mday;
    rtc_tm.tm_mon  = tm.tm_mon;
    rtc_tm.tm_year = tm.tm_year;
    if (ioctl(rtc_fd, RTC_SET_TIME, &rtc_tm) < 0) {
        perror("set data time to rtc0");
        perror("RTC时间设置失败");
        close(rtc_fd);
        return -1;
    }
    
    /***  3.将【RTC时钟】同步回【系统时钟】 ***/
    // 读出刚才写入的RTC时钟参数
    if (ioctl(rtc_fd, RTC_RD_TIME, &rtc_tm) < 0) {
        perror("RTC时间读取失败");
        close(rtc_fd);
        return -1;
    }
    close(rtc_fd);
    tm.tm_sec  = rtc_tm.tm_sec;
    tm.tm_min  = rtc_tm.tm_min;
    tm.tm_hour = rtc_tm.tm_hour;
    tm.tm_mday = rtc_tm.tm_mday;
    tm.tm_mon  = rtc_tm.tm_mon;
    tm.tm_year = rtc_tm.tm_year;
    struct timeval tv;
    tv.tv_sec = mktime(&tm);
    tv.tv_usec = 0;
    // 同步时间到系统时钟
    if(0 != settimeofday(&tv, (struct timezone *)0)){
        perror("系统时间设置失败");
    }
    printf("---设置参数后日期时间---n");
    system("date");
    
    return 0;
}


审核编辑 黄宇